分子生物学 第二章 核酸的结构与功能

法克鱿吧吧sw

2.2核酸的结构

本节主要围绕DNA、RNA结构中与分子生物学后续内容有关的结构进行讲解
2.2.1双螺旋结构

特征：1.双螺旋两条链反向互补配对，形成有一个右手螺旋（四指螺旋环绕方向，拇指指向螺旋上升方向）；2.形成大沟和小沟（两个糖苷键的位置能将平面分为一大一小两块）


影响其稳定的因素:1.氢键(稳定双螺旋结构)；2.碱基堆积力，主要包括疏水作用力和范德华力，能够稳定双螺旋结构；3.静电作用力，磷酸集团带有负电，相互排斥，DNA一般存放在含有离子的溶液中；4.碱基分子内能，分子总在进行无规则热运动，热运动加强到某一程度，会破坏DNA的双螺旋结构。
2.2.2 DNA 的构象

湿度、缓冲液种类等因素会使DNA呈现不同的螺旋结构形式，这种现象称为DNA结构的多态性。


A、B两型为右手螺旋，Z型为左手螺旋
A型较短较粗，Z型较长较细，B型为常见类型。
A型常见于RNA分子双链螺旋区域以及DNA-RNA杂交链中；Z型出只出现在嘌呤嘧啶交替排列的条件下。
2.2.3 DNA的多链结构

三股螺旋DNA:全嘌呤核苷酸链与全嘧啶核苷酸链结合时，有另一条寡嘧啶核苷酸链或寡嘌呤核苷酸链结合在双螺旋的大沟内。这条寡核苷酸链可以是双螺旋结构中一条链回折得到，也可以来自于其他分子。
四链DNA:富含G的单链DNA可形成四链DNA，基本结构单元是鸟嘌呤四联体。结构比较稳定，常见于在进化上相当保守的基因组区域。
2.2.4 DNA的超螺旋结构

原核生物的基因组DNA和质粒DNA以及真核生物的质粒DNA都为共价闭合环状DNA（cccDNA），真核生物的基因组DNA具有特殊的核小体结构，这种结构相对来讲也是一种共价闭合环状结构。这种结构能够进一步形成超螺旋结构。
超螺旋结构DNA是在B-DNA的基础上螺旋缠绕数目改变形成的。
1.over winding 导致形成额外的左手螺旋，这个螺旋是在原来的右手螺旋上额外形成的左手螺旋，又被称为超螺旋，这个螺旋称为正螺旋（由于over winding产生的）。
2.如果缠绕数目减小，会有两种情况:①环状DNA上产生一个空泡（loop），这种结构能够暴露碱基，具有生物学意义。②形成额外的右手螺旋，这种螺旋又称为负超螺旋。
所有生物的DNA几乎有5%的负超螺旋。
共价闭环环状DNA两条链中的一条链断裂可以形成开环DNA（OC DNA）两条链均断裂时形成线性DNA分子。
在电泳中，超螺旋构型处于最前端。
2.2.5 RNA的二级结构

一般为单链结构，但如果有局部的互补区域，也可形成局部的双螺旋（2.2.2中提到的A型）拥有特殊的GU配对。